トピック1:リゾチームとはどんな飼料添加物?

Oct 22, 2023

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リゾチーム (EC3.2.1.17) はムラミダーゼまたは N-アセチルムレイングリカンヒドロラーゼとも呼ばれます。 1922 年、英国の細菌学者 A. フレミングは、人間の唾液と涙の中に細菌の細胞壁を溶解する酵素があることを発見しました。 その細菌分解作用のため、リゾチームと名付けられました。 それ以来、リゾチームは人間や動物のさまざまな組織や分泌物、さらには一部の植物や微生物でも発見されています。 研究が深まるにつれ、リゾチームは細菌の細胞壁を溶解するだけでなく、真菌の細胞壁にも作用することが分かり、そのメカニズムがさらに解明されてきました。 近年、リゾチームはその細菌分解特性を利用して、医療、食品保存、畜産、生物工学などに応用されており、一定の応用価値がある。

 

1. リゾチームの種類

リゾチームは、微生物の種類に応じて、細菌細胞壁リゾチームと真菌細胞壁リゾチームの 2 つのカテゴリーに分類できます。 細菌の細胞壁には 2 種類のリゾチームがあり、1 つは -1,4 グリコシド結合に作用する細胞壁リゾチーム、もう 1 つはペプチドの「尾部」とアミド部分に作用する細胞壁リゾチームです。 真菌の細胞壁リゾチームには、酵母の細胞壁リゾチームとカビの細胞壁リゾチームが含まれます。

リゾチームは自然界に広く分布しており、動物組織だけでなく人間の組織や分泌物にも含まれており、卵白に最も多く含まれています。 他の植物組織や微生物細胞にも存在します。 さまざまな情報源によると、その性質と作用機序はわずかに異なります。

 

1.1 卵白リゾチーム

卵白リゾチームは卵白の全タンパク質の3.4%~3.5%を占めます。 リゾチームの代表的なものとして、現在重要な研究対象となっており、最もよく理解されているリゾチームの一つである。 18種類129アミノ酸残基からなり、SS結合が4本、分子量14 000、等電点11.1、至適温度50度、至適pH値6-7。 その化学的性質は非常に安定しており、pH値が1.2から11.3まで急激に変化しても構造は安定しています。 熱に対しても非常に安定であり、pH4~7、100度で1分間の処理でも活性を失いません。 これは安定したアルカリ性タンパク質ですが、アルカリ性条件下では熱安定性が低くなります。

リゾチームは、ウズラ、ホロホロ鳥、七面鳥などの他の鳥の卵白からも単離精製されており、その活性は卵白リゾチームの活性と非常に類似しており、同じく 129 個のアミノ酸で構成されています。 配列順序は異なりますが、活性部分のアミノ酸配列は基本的に同じです。

 

1.2 ヒトおよび哺乳類のリゾチーム

ヒトリゾチームは、涙、唾液、鼻汁、乳などの分泌物、リンパ腺、白血球、肝臓、腎臓、リンパ組織などに存在します。 涙1mlには7mgのリゾチームが含まれ、牛乳1mlには0.1〜0.5mgが含まれます。 ヒトリゾチームは 130 個のアミノ酸残基で構成され、SS 結合が 4 つあり、分子量は 14 600 です。 その溶菌活性は卵白リゾチームの 3 倍です。

哺乳類のリゾチームの場合、リゾチームはウシ、ブタ、ネコ、ウサギ、サル、ウマ、ヒツジ、その他の動物の乳から単離されています。 その化学的性質はヒトのリゾチームに似ていますが、その構造は明らかではなく、その溶菌活性はヒトのリゾチームの約 3 000 倍もはるかに低いです。 Ceng Lin (1999) は、寒天平板法を使用してウサギの初乳中のリゾチームの含有量を測定しました。 その結果、初乳中のリゾチーム含有量は(7.96 2.01)μg/ml、正常乳中のリゾチーム含有量は(5.01 1.32)μg/mlであることが示された。 人間および哺乳類のリゾチームの作用機序は卵白のリゾチームと同じです。

 

1.3 植物リゾチーム

現在、リゾチームはパパイヤ、イチジク、カブ、オオムギなどの植物から単離されており、その分子量は約24 000~29 100です。 植物リゾチームのミクロコッカス・リソクラジウムに対する溶菌活性は卵白リゾチームの1/3以下ですが、コロイド状キチンへの分解活性は卵白リゾチームの10倍です。 Zhou Zewen (1994) は白菜からリゾチームを単離しました。 結果は、リゾチームの比活性が 3 414 であることを示しました。 6U/mg、精製倍率は197.4でした。 白菜に含まれるリゾチームは広い温度とpHの範囲で活性を持ち、至適温度は60度、至適pHは5.8です。 Gao Xiangyang (1997) は、3 つのグラム陽性菌とプロテウス、大腸菌、ネズミチフス菌、パスツレラ・ムルトシダ、サルモネラ・プルロラム、エアロゲネス、および 5 つの真菌、すなわち出芽酵母、ムコール・ラセモサス、黒根菌、黒色アスペルギルスに対する大根リゾチームの静菌効果を研究しました。そしてペニシリウム。 同時に、キャベツ軟腐病、柑橘類潰瘍、トマト青枯病、稲縞病、イネ青枯病、タバコ青枯病などの6つの植物病原性細菌に対する大根リゾチームの静菌効果も研究されました。 結果は、大根リゾチームが上記の菌株に対して異なる抗菌効果を有することを示しています。

 

1.4 微生物が生産するリゾチーム

現在、微生物によって産生されるリゾチームは 7 つのカテゴリーに分類できます。 ① エンド-N- アセチルヘキソサミニダーゼ。これは卵白リゾチームと同じであり、細菌の細胞壁ペプチドグリカンの -1,4 グリコシド結合を破壊します。 (2) アミダーゼ。NAM と細菌の細胞壁ペプチドグリカンのペプチド「尾部」の間の N-アセチルムラミン酸 -L-アラニン結合を切断します。 ③ エンドペプチダーゼはペプチドの「尾部」と「橋」のペプチド結合を切断します。 ④ -1,3、-1,6 グルカナーゼおよびマンナナーゼ。酵母細胞の細胞壁を分解します。 ⑤ キトサナーゼはグルカナーゼと共働してカビや酵母を分解します。 ⑥ リン酸マンナナーゼはグルコマンナーゼと作用して原形質を分解することができます。 ⑦ キトサン酵素は主にムコールとリゾプスを分解します。

 

1.5 ファージが産生するリゾチーム

この酵素はファージ感染によって誘導される特異的な酵素ですが、感染していない宿主細胞には存在しません。


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